导与练第5课时-实验二验证力的平行四边形定则.pptx

第5课时试验二:验证力平行四边形定则,1/31,试验基础,热点透析,试验创新,素能提升,2/31,试验基础,固本求源 提升技能,原理与操作,3/31,处理与分析,一、数据处理,1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定标度作出这两个弹簧测力计拉力F1和F2图示,作平行四边形,过O点画对角线即为协力F图示.,2.用刻度尺从O点按一样标度沿统计方向作出只用一个弹簧测力计拉力F图示.,二、误差分析,1.弹簧测力计本身不够准确造成系统误差.,2.弹簧测力计读数和作图不准造成偶然误差.,4/31,三、注意事项,1.位置不变,同一次试验中橡皮条拉长后结点O必须保持不变.,2.拉力,(1)细绳应适当长一些,便于确定力方向.不要直接沿细绳方向画直线,应在细绳两端画两个射影点.取掉细绳后,连直线确定力方向.,(2)应尽可能使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行同一平面内.,(3)弹簧测力计数据尽可能大些,读数时眼睛要正视,要按有效数字正确读数和统计.,5/31,3.作图,(1)在同一次试验中,选定百分比要相同.,(2)两分力夹角不能太大或太小,作图时两力与对边一定要平行.,四、创新改进,依据误差起源、改变测量工具、巧用试验原理,试验误差大小是本试验成功是否关键,最近几年内关于这部分高考题大多是巧用试验原理,围绕误差起源和试验操作注意事项,从改变测量工具方面命题.比如:年江苏卷试验题中就要求“对验证力平行四边形定则试验提出两点注意事项”;年浙江理综试验题中,改变测量工具进行试验,巧用试验原理处理试验数据,如图1、图2所表示.,6/31,热点透析,追踪热点 拓宽思绪,试验原理及操作技巧,热点一,【例1】,在探究求协力方法时,先将橡皮条一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套两根细绳.试验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是经过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计经过细绳拉橡皮条.,(1)试验对两次拉伸橡皮条要求中,应该将橡皮条和绳结点沿相同方向拉到,位置(填“同一”或“不一样”).,7/31,(2)同学们在操作过程中有以下讨论,其中对减小试验误差有益说法是,(填字母代号).,A.用两个弹簧测力计经过细绳拉橡皮条时,拉力间角度要小一些,B.弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽可能与木板平行,C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能小,D.标识同一细绳方向两点要远些,思绪点拨:,(1)两分力作用效果与协力作用效果是等效替换关系.,(2)两分力间夹角要适当,方便作图时充满整个纸张.,8/31,解析:,(1)只有拉到同一位置时,两次作用效果才能相同.,(2)用两个弹簧测力计经过细绳拉橡皮条时,两力间角度应较大一些,便于试验结果更准确,故选项A错误;弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽可能与木板平行,假如不平行会造成在木板上画出力图示与实际不符,故选项B正确;两弹簧测力计示数之差大小对试验没有影响,故选项C错误;标识同一细绳方向两点比较近时,所画直线方向误差就较大,故选项D正确.,答案:,(1)同一(2)BD,9/31,方法技巧,操作不忘“三”“二”“一”,用两个弹簧测力计拉橡皮条时“三统计”(统计两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点O位置),用一个弹簧测力计拉橡皮条时“二统计”(统计弹簧测力计示数和细绳方向)及“一注意”(结点O位置必须在同一位置).,10/31,试验数据处理方法,热点二,【例2】(江苏卷),小明经过试验验证力平行四边形定则.,11/31,(2)仔细分析试验,小明怀疑试验中橡皮筋被屡次拉伸后弹性发生了改变,影响试验结果他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发觉读数不相同,于是深入探究了拉伸过程对橡皮筋弹性影响.,试验装置如图2所表示,将一张白纸固定在竖直放置木板上,橡皮筋上端固定于O点,下端N挂一重物.用与白纸平行水平力迟缓地移动N,在白纸上统计下N轨迹.重复上述过程,再次统计下N轨迹.,两次试验统计轨迹如图3所表示.过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则试验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力F,a,、F,b,大小关系为,.,12/31,(3)依据(2)中试验,能够得出试验结果有哪些?(填写选项前字母)(),A.橡皮筋长度与受到拉力成正比,B.两次受到拉力相同时,橡皮筋第2次长度较长,C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到拉力较大,D.两次受到拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次长度之差越大,(4)依据小明上述试验探究,请对验证力平行四边形定则试验提出两点注意事项.,思绪点拨:,(1)作图时选适当标度,作出平行四边形尽可能大.(2)在a、b两点时,结点N受到完全相同三个力作用.,13/31,14/31,(3)橡皮筋形变量和所受到力相关,选项A错误;从图上看,第2次运动轨迹远离O点,橡皮筋第2次形变量大,选项B正确;两次拉伸到相同长度,第2次对应力小,选项C错误;拉力越大,由题图3可得橡皮筋两次长度差越大,故选项D正确.,(4)注意选取橡皮筋技巧:一要新;二要弹性好;三不要超出弹性程度.故拉力不应该太大;橡皮筋不能太长;选取弹性很好橡皮筋.,答案:,(1)看法析(F,合,=4.64.9 N都算对)(2)F,a,=F,b,(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜过长;选取新橡皮筋(或:拉力不宜过大;选取弹性好橡皮筋;换用弹性好弹簧),15/31,方法技巧,在同一试验中,画力图示选定标度要相同,而且要恰当选定标度,使力图示稍大一些.,16/31,试验创新,瞻新动向 探新类题,改变测量工具巧用试验原理,【典例】,在“探究求协力方法”试验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计.,(1)为完成试验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到试验数据如表:,弹力F(N),0.50,1.00,1.50,2.00,2.50,3.00,3.50,伸长量,x(10,-2,m),0.74,1.80,2.80,3.72,4.60,5.58,6.42,用作图法求得该弹簧劲度系数k=,N/m;,17/31,18/31,(2)弹簧测力计读数为2.10 N,利用作图法作出协力图示,如图(乙)所表示.,(甲),(乙),19/31,(3)由(2)中图示可得F,合,=3.3 N.,答案:,(1)图看法析53(5155均可),(2)2.10(2.082.12均可)图看法析,(3)3.3(3.13.5均可),20/31,命题创新,以本试验为背景,以试验中操作注意事项、误差起源设置条件,或经过改变试验条件、试验仪器设置题目.,命题动向1:考查对试验原理了解、试验方法迁移,命题动向2:试验器材改进,(1)用传感器测力大小.,(2)钩码和滑轮组合取代弹簧测力计.,(3)用橡皮筋取代弹簧测力计.,三个相同橡皮筋,可将三个橡皮筋系于一点,互成角度地将它们拉长,记下各自拉力方向,伸长后长度,并测出原长,依据伸长量确定三个拉力大小关系.,21/31,素能提升,模拟试验 操作演练,1.对于“验证力平行四边形定则”试验,某同学有以下认识:,A.试验中两个分力夹角取得越大越好,B.细绳以及弹簧测力计所在平面必须与木板平行,C.拉橡皮条细绳要长些,用铅笔画出两个定点位置时,应使这两个点距离尽可能远些D.作图要用细芯铅笔,图百分比要尽可能大些,要用严格几何作图法作出平行四边形,图旁要画出表示力百分比线段,且注明每个力大小和方向,以上操作能够减小误差是,.,22/31,解析:,假如两个分力夹角太大,则协力很小,用平行四边形作图法得出协力误差也较大,所以试验中不能把夹角取得太大,A错误;为了减小摩擦,橡皮条、细绳、弹簧测力计应在同一平面内,且弹簧测力计方向要与拉力方向保持在一条直线上,以免挂钩与弹簧测力计之间产生摩擦,B正确;为了减小力方向误差,橡皮条细绳要长些,标识方向时所画两个点距离要尽可能远些,C正确;因为画力图示时总是有一定误差,为了减小画图时产生误差,要用细芯铅笔,画图要适当大一些而且每个力都不应该太小,所以D正确.,答案:,BCD,23/31,2.(包钢一中月考),在“验证力平行四边形定则”试验中,需要将橡皮条一端固定在水平木板上,将橡皮条另一端系两根细绳,细绳另一端都有绳套.先用一个弹簧测力计钩住绳套,拉橡皮条另一端到某一点并记下该点位置;再用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:,A.两根细绳必须等长,B.橡皮条应与两绳夹角平分线在同一直线上,C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行,D.在用两弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计读数相等,E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条另一端拉到用一个弹簧测力计拉时记下位置,其中正确是,.(填入对应字母),24/31,解析:,弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行同一平面内.要预防弹簧测力计卡壳,预防弹簧测力计或橡皮条与纸面有摩擦,故选项C对;在同一次试验中,使橡皮条拉长时结点位置相同,才能由等效替换法说明两分力与协力等效,故选项E对.,答案:,CE,25/31,26/31,答案:,操作不正确是乙同学,因为他这两个力协力超出了弹簧测力计刻度最大值5 N,之后再用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉不到O点,27/31,28/31,29/31,(2)最大拉力值为曲线上值,所以受到最大拉力是Q点所在立柱.,30/31,31/31,